(57)【要約】【課題】        構造物の狭隘部分への塗膜形成を容易に行うことができる方法を提供すること、およびそのための塗膜形成装置を提供すること。【解決手段】    塗膜材料を供給する少なくとも一つの塗膜材料供給部と、該塗膜材料を吐出して塗布する扁平形状の塗布部と、塗膜材料供給部から塗布部に塗膜材料を移送するための移送部からなる塗布装置を用いて、塗膜材料を塗布する塗膜の形成方法、およびその装置。塗膜材料が反応硬化性塗膜材料である上記方法は、本発明の好ましい態様である。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗膜材料を供給する塗膜材料供給部と、該塗膜材料を吐出して塗布する扁平形状の塗布部と、塗膜材料供給部から塗布部に塗膜材料を移送するための移送部からなる塗布装置を用いて、塗膜材料を塗布する塗膜の形成方法。
【請求項２】
前記塗膜材料が、反応硬化型の塗膜材料であることを特徴とする請求項１に記載の塗膜の形成方法。
【請求項３】
前記塗膜材料のチクソトロピー比が２〜２０であることを特徴とする請求項１または２に記載の塗膜の形成方法。
【請求項４】
前記塗膜材料の粘度が、５０，０００〜１，０００，０００ｍＰａ・Ｓであることを特徴とする塗膜の形成方法。
【請求項５】
塗布部に設置された伸縮可能な突起によって、前記塗布部を塗布面に密着させながら塗膜材料の吐出を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の塗膜の形成方法。
【請求項６】
塗膜材料を供給する塗膜材料供給部と、該塗膜材料を吐出して塗布する扁平形状の塗布部と、塗膜材料供給部から塗布部に塗膜材料を移送するための移送部からなる塗膜形成装置。
【請求項７】
前記塗布部に、少なくとも一つの伸縮可能な突起が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の塗膜形成装置。
【請求項８】
前記突起の先端部が、ピン、ローラーもしくはボールであることを特徴とする請求項７に記載の塗膜形成装置。
【請求項９】
前記塗布部に、圧力調整機構が備えられていることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の塗膜形成装置。
【請求項１０】
前記圧力調整機構がチョークバーであることを特徴とする請求項９に記載の塗膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗膜形成方法およびそれに用いる塗膜形成装置に関する。さらに詳しくは、狭隘部分への塗膜形成を行うのに好適な塗膜形成方法およびそれに用いる塗膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート、鋼材、鋼鈑などによって構築される道路、橋梁、ビルなどの構造物においては、通常その外表面、内面などに、防食、防水、剥落防止などの目的で塗装剤の塗膜が形成される。構造物に塗膜を形成する方法は、塗装剤を吹き付ける方法、刷毛やローラーで塗付する方法、コテやヘラなどで塗り付ける方法などが知られている。
【０００３】
構造物への塗膜の形成は、構造物を組み立てる前に各構成物に予め塗布して組み立てたり、組み立てた後に塗布したり、塗膜の修復のために再塗布したりすることによって行われる。塗膜形成作業のために十分なスペースがある環境においては、従来の塗膜形成方法を支障なく実施することができるが、塗膜形成個所が狭隘部である場合、塗布装置や人の手が入りにくいため作業しにくく、塗膜形成を効率的かつ確実に行うことが困難であった。
【０００４】
特に橋梁や道路で橋桁部や橋桁端部において構成物同士の間に形成される隙間に、新規に塗膜を形成したり、塗膜の補修のために再塗膜形成を行うことは、橋梁や道路の維持管理上重要な作業であるが、狭隘部分であるためその作業が極めて困難である。
【０００５】
本発明らは、狭隘部分への塗膜形成を容易に行うことができる方法を鋭意研究した結果本発明に到達した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、狭隘部分への塗膜形成を容易に行うことができる方法を提供することを目的とする。
本発明はまた、狭隘部分への塗膜形成を容易に行うための塗膜形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、塗膜材料を供給する塗膜材料供給部と、該塗膜材料を吐出して塗布する扁平形状の塗布部と、塗膜材料供給部から塗布部に塗膜材料を移送するための移送部からなる塗布装置を用いて、塗膜材料を塗布する塗膜の形成方法を提供する。
【０００８】
前記塗膜材料が、反応硬化型の塗膜材料である前記した塗膜の形成方法は、本発明の好ましい態様である。
【０００９】
塗布部に設置された伸縮可能な突起によって、前記塗布部を塗布面に密着させながら塗膜材料の吐出を行うは、本発明の好ましい態様である。
【００１０】
本発明は、また塗膜材料を供給する塗膜材料供給部と、該塗膜材料を吐出して塗布する扁平形状の塗布部と、塗膜材料供給部から塗布部に塗膜材料を移送するための移送部からなる塗布装置を提供する。
【００１１】
前記塗布部に、少なくとも一つの伸縮可能な突起が設けられている前記した塗布装置は、本発明の好ましい態様である。
【００１２】
前記突起物の先端がピン、ローラーもしくはボールである前記した塗布装置は、本発明の好ましい態様である。
【００１３】
前記塗布部に、圧力調整機構が備えられている前記した塗布装置は、本発明の好ましい態様である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によって、狭隘部分への塗膜形成を容易に行うことができる方法が提供される。
本発明によれば、狭隘部分への塗膜形成を容易に行うことができる塗膜形成装置を提供が提供される
本発明により、これまで困難であった構造物の狭隘部分への塗膜形成を容易に行うこができるので、道路、橋梁、建造物などの構造物の表面塗膜の新規塗装や、補修塗装が容易となり、これら構造物の寿命延長や、安全確保などを達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、塗膜材料を供給する少なくとも一つの塗膜材料供給部と、該塗膜材料を吐出して塗布する扁平形状の塗布部と、塗膜材料供給部から塗布部に塗膜材料を移送するための移送部からなる塗布装置を用いて、塗膜材料を塗布する塗膜の形成方法を提供する。また本発明は、その塗膜の形成方法に適した塗膜形成装置を提供する。
【００１６】
塗膜材料は、通常防食、防水、剥落防止などの目的で塗布されるものであって、特に制限されるものではない。常態で流動性を有するものが使用されるが、塗布後に反応硬化するものも使用される。塗膜材料の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、シリコン樹脂など有機系塗膜形成性材料を挙げることができる。これらの有機系塗膜形成性材料が、有機系の反応硬化型の樹脂である態様は、塗膜形成材料の好ましい態様である。塗膜材料には、塗膜形成性材料をべ一スにしてフイラー、顔料、骨材、増粘材、チクソトロピー付与材などを配合したコンパウンドを一般に使用する。
【００１７】
また、塗膜材料の他の例として、無機系のセメント硬化反応などを利用した材料を挙げることもできる。さらに、樹脂とセメントを配合したポリマーセメントモルタルであってもよい。また上記した樹脂の反応性液状ポリマーとセメント硬化体を複合させた配合モルタルであってもよい。反応性液状ポリマーとしては、ウレタン樹脂系または工ポキシ樹脂系などの液状ポリマーなどが挙げられる。
【００１８】
また有機系の反応硬化型の樹脂であっても、硬化剤を必要としない一液硬化型の樹脂であってもよい。このような樹脂の例としては、一液硬化型ウレタン樹脂、一液硬化型シリコン樹脂などが挙げられる。
【００１９】
塗膜形成性材料が、有機系の反応硬化型の樹脂である場合、塗膜材料に硬化剤を配合することによって塗膜を反応硬化させることができる。硬化剤としては、反応硬化型の樹脂に応じて適宜公知の硬化剤を選択して使用することができる。
【００２０】
本発明の塗膜材料として、２〜２０のチクソトロピー比を有するものは、塗膜形成に好適に使用することができる。より好ましいチクソトロピー比は、４〜１５である。本発明では、ＥＨＤ粘度計を用いて、回転数１ｒｐｍで測定した粘度に対する、０．１ｒｐｍで測定した粘度の比をチクソトロピー比とした。
また、本発明の塗膜材料の好ましい粘度は、５０，０００〜１，０００，０００ｍＰａ・Ｓであり、より好ましくは１００，０００〜５００，０００ｍＰａ・Ｓである。
【００２１】
本発明の塗膜の形成方法は、塗膜材料を供給する塗膜材料供給部と、該塗膜材料を吐出して塗布する扁平形状の塗布部と、塗膜材料供給部から塗布部に塗膜材料を移送するための移送部からなる塗布装置を用いて行うことができる。
【００２２】
図１に、本発明の塗膜の形成方法に用いる塗布装置の概要を示すブロック図を示した。塗布装置は、塗膜材料供給部１と、該塗膜材料を吐出して塗布する扁平形状の塗布部３と、塗膜材料供給部１から塗布部３に塗膜材料を移送するための移送部２から構成されている。
【００２３】
塗膜材料供給部１は、流動性のある塗膜材料を塗布部３に供給する能力のあるものであれば特に制限はなく、通常各種のポンプが使用される。塗膜材料供給部の好適な例としては、一軸偏心ポンプ、ギアポンプ、エアレスポンプ、スクリューポンプ、ピストンポンプ、フランジャポンプ、ベーンポンプ、ダイヤフラムポンプなどを挙げることができる。材料供給部には材料投入のためのホッパーなどが備えられていてもよい。
【００２４】
塗膜材料供給部は、塗膜材料を必要に応じて分割して塗布部に供給するために、複数個設置してもよい。上記した塗膜形成性材料が、有機系の反応硬化型の樹脂である場合、塗膜材料が硬化する前に塗布する必要があるため、塗膜材料に硬化剤を配合した後速やかに塗布部に供給することが必要である。また、塗膜材料の塗布直前に、塗布部に硬化剤を供給して、硬化剤を混合後塗膜材料を塗布することもできる。
【００２５】
塗膜材料を移送するための移送部２は、その形状には特に制限がないが、通常管状物の使用が好ましく、断面は円状であってもよいし、角状であってもよい。塗膜材料を移送する管状物としては、塗膜材料に冒されることがない材質であれば、特に限定されない。金属のような剛直なものでもよいし、ゴムや工ラストマーのような柔軟性を持つ材質であってもよい。作業性を考慮して、剛直な部分と柔軟性を持った部分を適宜組み合わせて使用することもできる。
【００２６】
本発明の塗膜材料を吐出して塗布する塗布部３は、扁平形状の塗布部である。本発明の塗布部は、扁平な形状を有するため、極めて狭いクリアランスの狭隘部にも挿入して、塗膜材料を塗付することができる。塗膜材料が反応硬化性のものであるときは、塗膜材料は作業中には流動性を保ち、塗り付けられてから硬化させるのがよい。反応硬化性塗膜材料は、塗り付けられてからはタレが少なくなるべく速く硬化し塗膜となるような材料が適する。
【００２７】
本発明の塗布部の構造としては、塗膜材料が偏肉や滞留なく流動できるものであれば特に制限がないが、形状の例としてストレート形、フィッシュテール形、コートハンガー形などを挙げることができる。中でもフィッシュテール形が好適に使用できる。
【００２８】
塗布部には、吐出部からの塗膜材料の吐出を調節し、均一とするために、チョークバーなどの圧力調整機構が備えられているのが好ましい。
【００２９】
本発明の扁平形状の塗布部に伸縮可能な突起を設けると、狭隘部に挿入したとき、該突起が塗膜材料の被塗布面に対する面に当接することによって、塗布部が被塗布面に押し付けられて安定する。それによって、塗布部の吐出が被塗布面へ固定安定化され、結果的に均一で厚さムラのない優れた塗膜を形成させることができる。塗布部に設けられた伸縮可能な突起が、被塗布面に対する面に当接する先端部分は、移動させる時に抵抗が少なくスムーズに移動できることが好ましい。このような抵抗が少なくスムーズに移動できる突起先端部の好ましい例として、ピン、ローラー、ボールなどを挙げることができる。
【００３０】
塗布部に設ける伸縮可能な突起の数は、良好な安定効果が得られるものであればよいので特に制限はないが、３個程度の複数個設けるのが好ましい。
このように扁平形状の塗布部に、伸縮可能で先端部にピン、ローラーもしくはボールなどを有する突起を複数箇所に設置することにより、塗布部を塗り付けるにあたり移動させる時に抵抗が少なくスムーズに移動させることができ、結果的に均−で厚さムラのない優れた塗膜を形成させることができる。
【００３１】
伸縮可能な突起の好適な例である先端部にピン、ローラーもしくはボールなどを有する突起は、クリアランスの大きさに応じてその長さを変えうるように設置することが好ましい。突起を塗布部に着脱可能なように設置して、クリアランスに応じて突起を取り替える方法その好ましい態様の一例である。突起の伸縮を可能とする装置はバネでも、エアーサスペンションでも、その他弾性体でもよく、クッション性を持ちクリアランスに応じて伸び、本発明の塗布部を固定できるものであればよい。
【００３２】
突起先端部が、ローラーであるとき、円柱状のローラーであってもよいし、その方向が自由に回転できるものであってもよいし、またキャスター状のものであってもよい。
【００３３】
先端部がピン形状の伸縮可能な突起の例として、市販のピンプランジャーが挙げられる。先端部がボール状である伸縮可能な突起の例として、市販のボールプランジャーを挙げることができる。先端にローラーやボールのような回転する装置を持つ伸縮可能な突起は、塗布部を移動する時に構造物の面に当接する部分の抵抗が少ないために、好ましく使用される。
【００３４】
以下に、図を用いて本発明の塗膜形成装置を具体的に説明する。
図２は、扁平形状の塗布部の一例を示す図である。図２の塗布部３はフィッシュテール形の形状となっている。供給部２から供給された塗膜材料は、フィッシュテール形の塗布部内を流動し、吐出口４から吐出されて対象物に塗布されるが、塗布部内に複数設けられたチョークバー５によって吐出口前の圧力が均一となって、安定した塗布が行われる。
【００３５】
また、図２の塗布部３の上面には合計３個の突起６が設けられている。突起６の先端にはローラーが備えられている。突起６の下部ではローラーを支える台部が、コイルバネ７によって伸縮が可能となるように塗布部上面に取り付けられている。
【００３６】
図３は、図２の塗布部の側面図を示している。図３によって、本発明の塗布部について、その扁平形状および吐出口形状の好適例を理解することができる。
【００３７】
図４は、図２の塗布部に塗布作業を容易とするために、棒状把手を取りつけた態様を示している。棒状把手８によって、狭隘部の塗布作業を容易に行うことができる。棒状把手８の長さは作業に応じて適宜選択することができるし、伸縮可能構造であってもよい。棒状把手８を操作して塗布作業を行うが、作業は手動で行ってもよいし、棒状把手８を適当な自動操作装置に接続して予め設定された作業を自動的に行ってもよい。
【００３８】
図５には、図４に示した塗布部を用いて、構造物９、９’の間の狭隘部において塗布作業を行っている様子が示されている。塗布部３に設けられた突起６が構造物９の表面に当接して塗布部３を相対する構造物９’の表面に安定的に密着させている。塗布部３を棒状把手８によって移動させながら、移送部２から供給される塗膜形成材料が吐出口４から吐出されて塗布が行われる。突起６の先端はローラーであるので、塗布部３を塗布面に密着させながらスムーズに移動させることができる。
【００３９】
図６は、図４の塗布部３において上面に設けられたローラーを有する突起６に代えて、ボールプランジャよりなる突起１０を備えた態様を示す図である。ボールプランジャは、先端がボールでそれをコイルバネで押し上げる構造となっていて、突起６と同様に伸縮が可能でかつボールの回転によって塗布部の移動を容易としている。図７に、図６の塗布部３の側面図を示したが、図６からも理解できるように、図６の塗布部３はクリアランスの小さい狭隘部への塗布に適していることが理解できる。
【００４０】
図８には、塗布部３に他の形状の把手１１を設けた態様を示す側面図である。図８の塗布部３は、把手１１を握って手作業で移動させて塗布を行うように設計されている。図８に示された塗布部は、ある程度クリアランスの大きい狭隘部の塗布作業に向いている。
【００４１】
本発明において、塗膜材料の塗布は被塗布面に接触させた塗布部の吐出口から一定量を吐出させつつ、塗布部を一定速度で吐出方向と逆に移動させることによって行うことが好ましい。吐出速度と移動速度は予め採取されたエンジニアリングデータにより最適に設定することができる。また先端部の移動は作業者が手で移動させてもよいが、先端部をモーターなどと組み合せ、自動的に移動させるような装置としてもよい。
【００４２】
構造物の狭隘部のクリアランスは、一般に約６００ｍｍ以上であれば人が入つて作業すること可能である。本発明の装置はもちろん約６００ｍｍ以上でも使用することができるが、人が入ることが不可能な隙間や従来の塗布ローラーを差し込むことが不可能な隙間に施工することに適している。本発明は、約１５ｍｍ〜約６００ｍｍのクリアランスに好適に使用できる。
【実施例】
【００４３】
以下に実施例によって本発明の塗膜形成方法および装置をより具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
（実施例１）
【００４４】
１． 塗膜形成対象物
長さ６００ｍｍ、幅４５０ｍｍ、高さ４５０ｍｍのコンクリート製∪字溝２個が、５０ｍｍ厚のスペーサーを挟んで設置されて形成された、隙間幅５０ｍｍ高き約４００ｍｍの垂直方向の狭隘部を持つコンクリート構造体を対象物として塗膜形成を行った。
【００４５】
２．塗膜形成装置
一軸偏心ポンプを含む塗膜材料供給部に、エチレンプロピレンターポリマーゴム（ＥＰＤＭ）製の柔軟性を有するチューブを塗膜材料移送部として取り付け、その先に開口吐出口が３００ｍｍ×２ｍｍであり厚みが１２ｍｍである扁平な塗布部を取り付けた。塗布部の上面には、径３０ｍｍ、長さ４０ｍｍのボールプランジャーを３ケ所、長さ１５００ｍｍ、径１５ｍｍの操作用の棒状把手を２本設置した。
【００４６】
３．塗膜の形成
塗付部に取り付けた棒状把手を握り、上記構造体の隙間幅５０ｍｍの狭隘部に上部から差し込み、吐出口が隙間の最下部に位置するまで押し込んだ。
次に、市販のウレタンプレポリマー（商品名：サンシラールＮグレー主剤（立上り用）：三井化学産資（株）製）１ｋｇに硬化剤（商品名：サンシラール  Ｎグレー硬化剤（立上り用）を２ｋｇ加え、十分に攪拌混合し均一な配合物とした。配合物の粘度は約５５，０００ｍＰａ・Ｓ、チクソトロピー比は５であった。混合後配合物をただちに塗布材料供給部に供給した。
【００４７】
塗布材料供給部を作動させ、配合物を塗布部の吐出口より、２００ｇ／ｓｅｃで吐出させ、同時に塗布部を上方に２２ｃｍ／ｓｅｃの速さで移動させ、狭隘部の−方の壁に、配合物を塗り付けた。
【００４８】
４．塗膜の評価
２４時間後、構造体を解体し塗布部分の膜厚を針入型膜厚計（商品名：マックゲージ：アワーブレーン環境(株））で１ｍ２あたり１００ケ所の割合で測定したところ、２．０ｍｍ〜２．８ｍｍの測定値を得た。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によれば、構造物の狭隘部分への塗膜形成を容易に行うことができる方法を提供される。
また、本発明によって狭隘部分への塗膜形成を容易に行うための塗膜形成装置が提供される。
本発明によれば、これまで困難であった構造物の狭隘部分への塗膜形成を容易に行うこができるので、道路、橋梁、建造物の表面塗膜の新規塗装や、補修塗装が容易となり、これら建造物の寿命延長や、安全確保などを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の塗膜形成装置の概略を示すブロック図である。
【図２】本発明の塗布部であって、上面にローラーを有する突起が設けられた態様を示す平面図と正面図である。
【図３】図２の塗布部の側面図である。
【図４】図２の塗布部に作業用の棒状把手が設けられた態様を示す平面図と正面図である。
【図５】図４の塗布部を用いて建造物の狭隘部の塗装を行っている様子を示す概略図である。
【図６】本発明の塗布部であって、上面にボールプランジャからなる突起が設けられた態様を示す平面図と正面図である。
【図７】図６の塗布部の側面図である。
【図８】作業用の把手が設けられた塗布部を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１：塗膜材料供給部
２：移送部
３：塗布部
４：吐出部
５：チョークバー
６：ローラー
７：コイルバネ
８：棒状把手
９：構造物
９’：構造物
１０：ボールプランジャ
１１：把手
【図１】
2005046818.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005046818.tif 000009
【図８】
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